[과제] 계산기 Lv1

✅ Lv1. 클래스 없이 기본적인 연산을 수행할 수 있는 계산기

 

1️⃣ 과제 조건

• 양의 정수(0 포함)를 입력받기
  • Scanner를 사용하여 양의 정수 2개(0 포함)를 전달 받을 수 있음
  • 양의 정수는 각각 하나씩 전달 받음
  • 양의 정수는 적합한 타입으로 선언한 변수에 저장
  • 예시코드 

    public class App {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
    
            System.out.print("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
            // Scanner를 사용하여 양의 정수를 입력받고 적합한 타입의 변수에 저장합니다.
    		    System.out.print("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
            // Scanner를 사용하여 양의 정수를 입력받고 적합한 타입의 변수에 저장합니다.
        }
    }

• 사칙연산 기호( ➕,➖,✖️,➗ )를 입력받기
  • Scanner를 사용하여 사칙연산 기호를 전달 받을 수 있음
  • 사칙연산 기호를 적합한 타입으로 선언한 변수에 저장 ( charAt(0) )
  • 예시코드

    public class App {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            ...
            System.out.print("사칙연산 기호를 입력하세요: ");
            // 사칙연산 기호를 적합한 타입으로 선언한 변수에 저장합니다. 
        }
    }

     
•  위에서 입력받은 양의 정수 2개와 사칙연산 기호를 사용하여 연산을 진행한 후 결과값을 출력하기
  • 키워드 : if switch
  • 사칙연산 기호에 맞는 연산자를 사용하여 연산 진행
  • 입력받은 연산 기호를 구분하기 위해 제어문 사용
  • 연산 오류가 발생할 경우 해당 오류에 대한 내용을 정제하여 출력
    • ex) "나눗셈 연산에서 분모(두번째 정수)에 0이 입력될 수 없습니다."
    • 예시코드

      public class App {
          public static void main(String[] args) {
              Scanner sc = new Scanner(System.in);
              ...
              int result = 0;
              /* 제어문을 활용하여 위 요구사항을 만족할 수 있게 구현합니다.*/
              System.out.println("결과: " + result);
          }
      }

• 반복문을 사용하되, 반복의 종료를 알려주는 “exit” 문자열을 입력하기 전까지 무한으로 계산을 진행할 수 있도록 소스 코드를 수정하기
  • 키워드 : 무한으로 반복, 수정 (처음부터 무한 반복하는 것이 아니라, 위 스텝별로 진행하며 수정)
  • 반복문을 사용 (예를 들어, for, while…)
  • 예시코드

    public class App {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            /* 반복문 사용 해서 연산을 반복 */
            ...
            System.out.println("결과: " + result);
            
            System.out.println("더 계산하시겠습니까? (exit 입력 시 종료)");
            /* exit을 입력 받으면 반복 종료 */
        }
    }

2️⃣ 구현

우선 나는 Scanner 말고 BufferedReader 를 사용하였다.

 

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));​

 

BufferedReader

• 내부에 버퍼를 사용하여 입력 스트림으로부터 데이터를 한 번에 읽어오기 때문에, 대용량 데이터 처리 시 효율적이고 빠름.
• 단, 문자열을 읽은 후 숫자나 다른 자료형으로 변환하려면 추가적인 파싱 작업이 필요.

 

이러한 이유로 사용하였다.

 

List<String> operatorList = new ArrayList<>(Arrays.asList("+", "-", "*", "/"));

 

List를 활용하여 사칙연산 기호 List 를 만들었다.

 

 while (!exitStr.equals("exit")) { // exit 를 입력받을 때 까지 실행
 	...
	System.out.print("더 계산하시겠습니까? (exit 입력 시 종료) : ");
	exitStr = br.readLine().trim();
 }

 

마지막에 입력 받는 exitStr 이 exit 일 때 까지 계산기가 작동하도록 while 문을 사용하였다.

 

num1 = -1;
num2 = -1;

while (num1 < 0) { // 양의 정수를 입력 받을 때 까지
    System.out.print("첫번째 양의 정수를 입력해주세요 : ");
    num1 = Integer.parseInt(br.readLine());
}

while (num2 < 0) { // 양의 정수를 입력 받을 때 까지
    System.out.print("두번째 양의 정수를 입력해주세요 : ");
    num2 = Integer.parseInt(br.readLine());
}

operator = "";
while (!operatorList.contains(operator)) { // 올바른 사칙연산 기호를 입력 받을 때 까지
    System.out.print("사칙연산 기호를 입력하세요(+, -, *, /) : ");
    operator = br.readLine().trim();
}

 

입력 받은 숫자를 저장할 변수  num1, num2 는 먼저 음수로 지정해준 다음 입력받은 숫자가 양의 정수가 될 때 까지 while을 활용하여 반복해주었고, 사칙연산 기호도 list에 속하는 사칙연산 기호를 입력받을 때 까지 반복해주었다.

 

Integer.parseInt()의 경우 String 을 int 형태로 parsing 해주는 함수이다.

 

try {
	...
} catch (NumberFormatException e) {
	System.out.println("정수를 입력해주세요.");
}

만약 숫자가 아닌 다른 문자열을 int 로 parsing 을 시도할 경우를 대비하여 try-catch 로 Exception 을 처리해주었다.

 

try {
    // 사칙연산 기호에 따라 분기
    result = switch (operator) {
        case "+" -> num1 + num2;
        case "-" -> num1 - num2;
        case "*" -> num1 * num2;
        case "/" -> num1 / num2;
        default -> throw new IllegalArgumentException(); // 올바르지 않은 값 입력 시
    };
} catch (IllegalArgumentException e) {
    System.out.println("올바른 사칙연산 기호를 입력해주세요.");
}

 

입력받은 사칙연산 기호를 기반으로 switch 문을 작성해주었다.

+, - , *. / 각각의 경우에 맞는 사칙연산을 수행해준 결과를 return 해준다.

 

이전에 검증을 받고 넘어오지만 혹시모를 예외를 default 로 throw 처리해주었다.

 

System.out.printf("%d %s %d = %d \n", num1, operator, num2, result);

 

printf 함수를 사용하여 각 타입에 맞는 변수들을 입력해주어서 결과를 반환하였다.

catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("나눗셈 연산에서 분모(두번째 정수)에 0이 입력될 수 없습니다.");
}

 

만약 정수를 0으로 나눌려고 할 경우 ArithmeticException 이 발생하므로 catch 해주어서 log 를 찍어주었다.

 

3️⃣ 최종 코드

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class App {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 사칙연산 기호 List
        List<String> operatorList = new ArrayList<>(Arrays.asList("+", "-", "*", "/"));

        // 입력기
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        String exitStr = "";
        int num1;
        int num2;
        String operator;
        int result;

        System.out.println("계산기를 시작합니다.");

        while (!exitStr.equals("exit")) { // exit 를 입력받을 때 까지 실행
            try {
                num1 = -1;
                num2 = -1;

                while (num1 < 0) { // 양의 정수를 입력 받을 때 까지
                    System.out.print("첫번째 양의 정수를 입력해주세요 : ");
                    num1 = Integer.parseInt(br.readLine());
                }

                while (num2 < 0) { // 양의 정수를 입력 받을 때 까지
                    System.out.print("두번째 양의 정수를 입력해주세요 : ");
                    num2 = Integer.parseInt(br.readLine());
                }

                operator = "";
                while (!operatorList.contains(operator)) { // 올바른 사칙연산 기호를 입력 받을 때 까지
                    System.out.print("사칙연산 기호를 입력하세요(+, -, *, /) : ");
                    operator = br.readLine().trim();
                }

                // 사칙연산 기호에 따라 분기
                result = switch (operator) {
                    case "+" -> num1 + num2;
                    case "-" -> num1 - num2;
                    case "*" -> num1 * num2;
                    case "/" -> num1 / num2;
                    default -> throw new IllegalArgumentException(); // 올바르지 않은 값 입력 시
                };

                // 결과
                System.out.printf("%d %s %d = %d \n", num1, operator, num2, result);

                System.out.print("더 계산하시겠습니까? (exit 입력 시 종료) : ");
                exitStr = br.readLine().trim();

                System.out.println(); // 개행
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("정수를 입력해주세요.");
            } catch (IllegalArgumentException e) {
                System.out.println("올바른 사칙연산 기호를 입력해주세요.");
            } catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("나눗셈 연산에서 분모(두번째 정수)에 0이 입력될 수 없습니다.");
            }
        }
        System.out.println("계산기가 종료되었습니다.");
        br.close();
    }
}